測距倒車防撞報警係統的中心議題：

• 超聲波的測距原理
• 汽車防撞係統設計

測距倒車防撞報警係統的解決方案：

• AT89C52單片機作為主控器
• 結合超聲波測距原理

引言
suizheguominjingjidegaosufazhan，woguoqichedeyongyouliangzaidafuzengjia，zaochengdaoluyongdu
，jiaotongshigupinfa
，geirenmendeshengminghecaichananquandailailejudadesunshi。anquanjiashichengweidajiaguanzhudejiaodian，qizhongqichefangzhuangxitong(Collision Avoidance System，CAS)的設計和需求顯得非常重要和迫切。針對這種情況

，設計一種響應快、可靠性高且較為經濟的汽車防撞報警係統勢在必行。

超聲波作為一種頻率超過20 kHz的(de)機(ji)械(xie)波(bo)，其(qi)指(zhi)向(xiang)性(xing)強(qiang)，能(neng)量(liang)消(xiao)耗(hao)緩(huan)慢(man)，在(zai)介(jie)質(zhi)中(zhong)傳(chuan)播(bo)距(ju)離(li)遠(yuan)
，因(yin)此(ci)超(chao)聲(sheng)波(bo)測(ce)距(ju)法(fa)是(shi)最(zui)常(chang)見(jian)的(de)一(yi)種(zhong)距(ju)離(li)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。利(li)用(yong)超(chao)聲(sheng)波(bo)檢(jian)測(ce)距(ju)離(li)
，設(she)計(ji)比(bi)較(jiao)方(fang)便(bian)，計(ji)算(suan)處(chu)理(li)也(ye)較(jiao)簡(jian)單(dan)，而(er)且(qie)精(jing)度(du)也(ye)較(jiao)高(gao)。本(ben)設(she)計(ji)采(cai)用(yong)AT89C52單片機作為主控器
，結合超聲波測距原理

，設計了汽車倒車防撞報警係統。該係統采用軟
、硬件結合的方法
，具有模塊化和多用化的特點。

1 超聲波的測距原理
本係統選用的是壓電式超聲波傳感器。超聲波測距原理有兩種方式：共振式和脈衝反射式。因為共振式的應用要求複雜，在此使用脈衝反射式。超聲波測距原理如圖1所示。


圖1中被測距離為H，兩探頭中心距離的一半用M表示，超聲波單程所走過的距離用L表示，由圖中關係可得：


式中：v為超聲波的傳播速度
；t為傳播時間，即為超聲波從發射到接收的時間。
將式(4)代入式(3)可得：


由此可見
，要想測得距離H，隻要測得超聲波的傳播時間t即可。

2 係統的實現
根據設計要求並綜合各個方麵因素
，可以采用AT89C52單片機作為主控製器
，用動態掃描實現LCD數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，其具體的係統框圖如圖2所示。


該係統主要由單片機係統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接收電路等部分組成。采用AT89C52來實現對CX20106A紅外接收芯片和 TCT40-10係列超聲波轉換模塊的控製。

其中超聲波接收電路使用集成電路CX2-0106A，可用來完成信號的放大
、限幅、帶通濾波、峰值檢波和波形整形等功能。顯示器件采用的是LCDl2864顯示器
，並選用D18820溫度傳感

器進行溫度檢測，實行溫度補償。主控器AT89C52單片機是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控製器，具有8 KB的係統可編程FLASH存儲器。與AT80C51引腳和指令完全兼容。擁有1個8

位CPU，1個片內振蕩器及時鍾電路，3個16位定時／計數器，21 個特殊功能寄存器，4個8位並行I／O口，共32條可編程I／O端線
，1個可編程全雙工串行口
，8個中斷源。

本設計的實物如圖3所示。


3 係統的軟件設計
係統軟件部分包括主程序
、中斷子程序和其他子程序。主程序流程圖如圖4所示
，其中中斷子程序的核心代碼如下：


4 結語
此(ci)倒(dao)車(che)防(fang)撞(zhuang)報(bao)警(jing)係(xi)統(tong)
，可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)於(yu)汽(qi)車(che)倒(dao)車(che)等(deng)場(chang)合(he)，提(ti)醒(xing)駕(jia)駛(shi)員(yuan)在(zai)倒(dao)車(che)時(shi)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)避(bi)開(kai)可(ke)能(neng)對(dui)倒(dao)車(che)造(zao)成(cheng)危(wei)害(hai)的(de)障(zhang)礙(ai)物(wu)和(he)行(xing)人(ren)。本(ben)係(xi)統(tong)針(zhen)對(dui)普(pu)遍(bian)存(cun)在(zai)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)問(wen)題(ti)加(jia)強(qiang)了(le)軟(ruan)硬(ying)件(jian)處(chu)理(li)措(cuo)施(shi)。硬(ying)件(jian)方(fang)麵(mian)例(li)如(ru)把(ba)超(chao)聲(sheng)波(bo)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)用(yong)金(jin)屬(shu)殼(ke)屏(ping)蔽(bi)起(qi)來(lai)，提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)
；軟件方麵係統結合使用 DS18820溫度傳感器實現溫度補償矯正
，使係統可以正常工作在任何溫度下
，誤差都不會超過指定範圍。並用帶字庫功能的LCDl2864液ye晶jing實shi時shi顯xian示shi距ju離li，當dang滿man足zu距ju離li條tiao件jian時shi，蜂feng鳴ming器qi蜂feng鳴ming工gong作zuo提ti示shi駕jia駛shi員yuan，具ju有you較jiao強qiang的de實shi用yong性xing，且qie硬ying件jian結jie構gou簡jian單dan，體ti積ji小xiao，使shi用yong方fang便bian。但dan該gai係xi統tong的de測ce量liang距ju離li有you限xian
，隻zhi有you在zai10～300 cm距離內有效，需要進一步的改進和提高。